强化道路排水设计,减少公路路基边坡水毁发生
2021-02-17王雅钦
王雅钦
摘 要:滨州地区公路路基边坡水毁大多数是由于降雨引起的,产生原因是多方面,有路基本身的、有管养不到位、设计不合理等造成的。本文主要从设计角度,通过加强技术方面的管理,强化道路排水设计,减少公路路基边坡水毁发生。
关键词:优化 设计 降低 水毁
路基是路面结构的基础,是行车荷载的主要承载部分,路基的稳定直接影响道路的使用寿命及行车的安全性,路基边坡水毁是常见的一种路基病害,严重影响路基的稳定及行车安全,路基边坡水毁修复会增加道路养护工作量及养护难度,增加后期养护费用。本地区路基边坡水毁产生的原因是多方面的,与降雨量、边坡、排水设施、施工质量及养护管理等相关。
一、路基边坡水毁主要原因
本地区主要是平原地区,土质较好,因此本地区路基水毁主要是降雨造成的,主要表现为:短时降雨强度大,对边坡冲刷能力强,出现树枝状护坡塌陷;长时间持续强降雨,造成边坡土壤吸水饱和,边坡自重明显增加,土壤粘性持续减弱,造成边坡由坡脚至路肩梯次塌陷;路基边坡采用植草防护,部分植被死亡后,路基边坡填土裸露,土质抗冲刷能力差,受到雨水冲刷,形成边坡冲沟。
二、防护措施
根据本地区地质、气候、地形等自然条件,制定有适合本地区的防护措施:
1、建立完善的公路排水系统,增强公路的抗灾能力;及时疏通排水涵洞、排水管及雨水口,避免落叶、泥土阻塞管道,导致路面积水、边坡积水不能及时排出,浸泡路面或冲毁路基边坡。
2、建立综合的公路水毁防治系统,一是做好公路路面、公路土路肩混凝土硬化和坡面防护,防止洪水冲刷破坏;二是做好急流槽消能设施,以及边坡护砌,防止泄水槽损坏冲毁路基、路肩和桥墩桥台等。
3、做好水毁公路的修复工作,及时修复和做好水毁路面、路基、路肩和路坡的保护,防止进一步病害加剧。
公路路基水毁处理过程中,不仅要提高路基抗冲刷的强度,还要注重流水的排泄,以减少对路基的冲刷和浸泡。本地区路基路面排水的形式主要有矩形边沟、边沟、泄水槽等,在养护过程中应对这些附属设施定期巡查,发现问题及时上报养护处理,确保其排水功能,保证路基稳定性。
本文主要从设计角度,对路基边坡水毁产生的原因进行研究,制定有针对性地措施,从而减少路基边坡水毁发生概率。
三、强化道路排水设计措施
根据现场调查及查阅养护资料,从设计角度,找出了路基边坡水毁产生的主要原因,主要有:对道路路基排水现状调查不细致、路基排水形式选择不准确、
路基排水工程与路基防护工程衔接不合理、路基排水设计计算方法不合理、计算结果不准确、建设区域岩土体水理、力学性质较差,抵抗路基冲刷能力不足、加强与相关单位的沟通交流等主要问题。根据这些主要问题,有针对性地提出了解决措施,具体措施如下
1、对道路路基排水现状调查不细致
针对本条原因,主要优化措施有:
(1)认真查阅相关道路资料,咨询有关人员,详细了解测量道路的起讫点位置、桩号、道路里程等基础信息。
(2)绘制排水调查表格,详细调查道路现有排水设施形式,包括城镇管道排水、矩形边沟、梯形排水沟、泄水槽等等,详细记录其排水起终点桩号,现有排水设施的尺寸,调查其使用状况等。对所有信息以表格及图片的形式进行记录。
(3)沿线走访附近村民群众,深入了解雨季道路排水情况,是否存在积水,积水深度等信息,以及现状排水方向,排水出口等,并做好详细记录。
(4)每天工作完成后,及时整理调查资料,照片资料以“道路名称+桩号+位置(左右侧)”的形式进行命名,以方便查找。
2、路基排水形式选择不准确
针对本条原因,主要优化措施有:
(1)开展对道路排水相关规范的深入学习研究,聘请相关专家及设计院经验丰富的设计人员对规范进行讲解,并就常用的排水形式进行比较,明确各排水形式优缺点及适用范围,并对设计人员规范学习情况进行考核。
(2)通过咨询省院等较大设计院,参考学習他们的成功经验,将高速公路、一级公路等高等级公路的排水设计应用于我们的公路排水设计中。
(3)城市规划直接影响甚至决定道路的排水形式选择,所以在展开设计之前,应充分了解村镇及县市各级规划,尤其涉及道路及排水方面的规划,进一步选择与城市规划相契合的排水形式。
(4)排水形式初步确定之后,首先设计室内部进行讨论比选,然后设计院内部进行方案讨论比选,最终确定排水形式。
3、路基排水工程与路基防护工程衔接不合理问题
路基排水工程及路基防护工程其目的都是为了确保路基的稳定,防止出现路基冲毁,排水工程与防护工程应相互结合,才能充分发挥各自作用。路基排水工程与路基防护工程相衔接处是最薄弱的地方,在雨水侵蚀作用下,极易发生破坏。
针对本条原因,主要优化措施有:
(1)路基排水工程与路基防护工程在设计过程中往往存在设计人员沟通不畅问题,所以,在设计过程中应加强不同专业之间的方案沟通交流,将路基排水与防护衔接处设计方案作为一个重点问题加以讨论,确保其衔接紧密,方案合理。
(2)吸取其它设计单位的先进经验和方法,并因地制宜,加以改进。
(3)对特别难以处理的衔接处,可聘请专家,进行方案确定。
4、路基排水设计计算方法不合理,计算结果不准确
针对本条原因,主要优化措施有:
(1)首先查阅相关水力计算规范、论文等资料,了解计算方法计算理论,对其弄懂弄通其计算原理。
(2)收集本地区相关水力计算相关基础数据,包括水文、气象资料等
(3)购买水力计算等相关水力计算专业软件,邀请专家对软件应用及计算方法进行指导。
(4)将计算结果与以往经验数据进行对比,找出差距,调整对设计进行调整。5、建设区域岩土体水理力学性质较差,抵抗路基冲刷能力差
针对本条原因,主要优化措施有:
路基填土抗冲刷能力差是发生路基水毁的主要因素之一,本地区部分公路位于沿海地区,路基填土含盐量较高,路侧多为盐池或虾池,且地下水位较高,多种不利因素综合作用下,边坡极易发生水毁。
(1)针对路基填土多为盐渍土问题,设计方案中对路基填土进行掺灰处理,提高其水理力学性能,具体掺灰剂量通过实验确定。
(2)路基排水采用集中排水,适当缩短泄水槽间距,减小雨水对路基边坡的冲刷。泄水槽底部要做好基础处理,防止雨水渗入路基。
(3)土质路侧排水沟沟底进行砌护处理,防止排水沟中雨水冲刷侵蚀路基坡脚,从而造成路基坍塌。
6、加强与相关单位的沟通交流
设计过程中,与道路养护单位保持密切的联系,及时的了解整条道路路基水毁等现场最新实际情况,从而为设计方案的优化和完善提供了第一手的基础资料;在施工阶段中,加强与业主、监理、施工单位沟通交流。施工中遇到与设计有关的问题,及时做出反应,给予解决,不影响施工的进展。对业主或施工单位提出的技术问题,能及时的与他们共同商讨,提出解决的办法。
以上是从设计角度,针对路基边坡水毁产生原因制定了有针对性地措施,经本地区多条建成后道路的实践检验,措施可行,有效降低了本地区路基水毁的发生率。
参考文献:
[1]《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)
[2]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)